Интересные факты рассказывает журнал «Chem» о разработке инженеров США и Саудовской Аравии. Они создали новое устройство, состоящее из солнечной панели и проточной батареи. Данное устройство (далее батарея) намного эффективнее своих предшественников. После зарядки такая батарея способна отдать 14,1 процента энергии.
Выработка энергии с помощью природных факторов – солнечная, ветряная и альтернативная содержит в себе недостатки, ведь такая энергии непостоянная.
Рассмотрим пример, только в светлое время суток солнечные панели могут вырабатывать необходимое количество энергии, не маловажным фактором также служит область, в которой построена электростанция. Поэтому солнечные батареи нуждаются в дополнительном подключении либо к общей электросети, или к аккумуляторам, которые накапливают энергию днем и освобождающим ее ночью.
Некоторые инженеры в таком случае, в качестве аккумуляторов, предлагают проточные батареи с ионопроницаемой мембраной, состоящей из двух резервуаров с отрицательным и положительным электролитами. Аккумуляторы литий-ионные и их подобие предлагают не рассматривать вообще.
Батареи с ионопроницаемой мембраной имеют свои преимущества:
- больший срок работы
- простое масштабирование (с большим количеством солнечных панелей)
Следует отметить, что такие батареи считаются более безопасными, при их неисправности быстро перекрывается поток электролита, а значит исключается неконтролируемое освобождение большого количества энергии. Такие неисправности могут встречаться в данных батареях совсем в маленьких областях, но никак не в баках с электролитами.
Уже существуют прототипы устройств, где солнечная панель объединена с проточной батареей, но их общая эффективность невысока по следующим причинам, в момент попадания света на панель и до момента отдачи электричества из проточной батареи происходят значительные потери электричества.
Инженер Сун Цзинь (Song Jin) из Висконсинского университета в Мадисоне со своими коллегами создали более эффективное устройство, которое выдает 14,1 % энергии от проточной батареи и солнечной панели.
Составляющие устройства:
- солнечная панель (расположена сверху устройства)
- активная зона проточной батареи (под солнечной панелью), которая состоит из двух резервуаров, разделенных анионопроницаемой мембраной.
- блок для управления устройством (присоединен ко всем элементам устройства).
Во время работы оба электролита циркулируют по трубкам благодаря помпам. Основанием для работы устройства в электролитах применяется пара веществ, способных менять заряд. В устройстве происходят электрохимические процессы. Процессы зависят от электродов, которые используются в необходимый момент, после чего происходит восстановление или окисление одного, или обоих веществ.
Во время тестов было подмечено, что такое устройство способно вырабатывать напряжение 1,25 вольта, с коэффициентом полезного действия солнечной панели 26.1 процента. Разработчики зафиксировали общую эффективность батареи, зарядив её с помощью солнечной панели, а затем определив характеристики проточной батареи. На протяжении десяти пройденных циклов эффективность составила 14,1 %, что определяется лучшим показателем среди аналогичных устройств.
Швейцарские инженеры в 2016 году создали солнечно-водородную систему с подобной общей эффективностью, равной 14,2 %. Данная система включает в себя солнечную панель, емкости с водой и мембраны. Мембраны необходимы для разделения водорода и кислорода, полученных с помощью электролиза днем, и используемых для выработки энергии ночью.
Заходите на наш сайт https://65bit.ru/